独家揭秘“飞扬”火炬背后的河南科技

时间:2022-02-08 22:39:02 来源: 大河财立方


【大河报·大河财立方】(记者 陈诗昂)如何点燃大火炬,是每届奥运会最具悬念的环节。

此次北京冬奥会“不点”主火炬,将“大火”变“微火”,首开先河,在百年奥运史上留下了独特的中国印记。

此前接受采访时,北京冬奥会开幕式总导演张艺谋表示,从过去熊熊燃烧的大火炬到今天绿色环保的微火火炬设计,他感到“非常庆幸”,这都要感谢今天科技的力量。

而实现这一重大变化的科技力量之一,便来源于河南巩义的一家企业。它利用航空航天相关技术,解决了新燃料下火炬外壳的耐高温和轻量化难题。

荣耀:豫企成北京冬奥会火炬关键部件配套商

2月4日,北京冬奥会开幕。谁也未曾料到,传递火炬会成为本届奥运会的主火炬。而冬奥会火炬“飞扬”一经亮相,便引起极大关注。

此前接受采访时,北京冬奥会开幕式总导演张艺谋表示,从过去熊熊燃烧的大火炬到今天绿色环保的微火火炬设计,他感到“非常庆幸”,这都要感谢今天科技的力量。

其实,在贯彻低碳理念上,本届奥运会不仅仅是将“大火”变“微火”,还对火炬进行了轻量化设计,将火炬燃料从丙烷改为氢气。

燃料的改变,使得火焰温度飙升,这是以往奥运会火炬芯材铝合金难以承受的。如何做到既耐高温又轻量化?正如张艺谋所言,这些问题需要依靠科技力量去破解。

位于河南的巩义市泛锐熠辉复合材料有限公司(以下简称泛锐熠辉),成为“飞扬”火炬外壳碳纤维及其复合材料高温部件的配套商,成功用陶瓷基复合材料高温制备技术助力,完成了冬奥火炬外壳高温部件的制造。

据介绍,本届奥运火炬呈现出“轻、固、美”的特点,而陶瓷基复合材料高温制备技术,成功解决了碳纤维复合材料在极端条件下的应用瓶颈,实现了火炬外壳在高于800℃的氢气燃烧环境中正常使用,而且破解了火炬外壳在1000℃高温制备过程中起泡、开裂等难题。

耐高温轻量化材料的使用,便是张艺谋口中的“科技力量”之一,它充分体现了“绿色冬奥”和“科技冬奥”的理念。

对话:“飞扬”火炬原来还有这些故事

为什么泛锐熠辉能成为北京冬奥会“飞扬”火炬的配套商,北京冬奥会的传递火炬何以能成为最终主火炬,它经历了怎样一个设计生产过程?近日,大河报·大河财立方记者对巩义市泛锐熠辉复合材料有限公司副总经理、冬奥火炬项目负责人吴恒进行了专访,求解冬奥火炬背后的那些事儿。


用航空航天技术助力冬奥会火炬生产

1.大河报·大河财立方:为何泛锐熠辉能成为北京冬奥火炬配套商?

吴恒:“飞扬”火炬主要分为燃烧和外壳两个部分,外壳部分是我们一家长期合作单位负责的,鉴于泛锐熠辉过硬的技术实力和可靠的批量生产能力,因此得以顺利成为“飞扬”火炬外壳高温部件的配套商。

外壳高温部件,是整个火炬难度较大的一个部件。为什么这么说?从“大火”到“微火”,不难看出本届冬奥会所贯穿的低碳理念。正是在这一理念下,冬奥会在火炬的设计上也作了一些调整,比如火炬燃料从过去的丙烷改为氢气,火炬外壳进行了更为轻量化的设计。

这些改变,对火炬的生产提出了更高的要求。比如,氢气的燃烧温度高于800℃,传统火炬的铝合金芯材无法承受。在耐高温的同时,要想实现火炬的轻量化,为数不多的选择就是使用复合材料。

最终,咱们看到的“飞扬”火炬,外壳上端采用的是碳纤维增强陶瓷基复合材料,下端使用的是碳纤维增强树脂基复合材料。

碳纤维增强陶瓷基复合材料具有轻质、高强度、耐高温的特点,目前主要是用于航空航天发动机热端部件,能承受1600℃的高温。耐高温的同时,两种复合材料总体密度是铝合金材质密度的一半,同时通过分段设计,不仅满足了高强度、轻量化的要求,也满足了成本控制的要求。

泛锐熠辉是一个创业团队,公司主创成员在读硕士、博士时研究方向就是超高温材料。之后选择这个方向创业,成为国内第一家做超高温材料的民营企业,也顺利承接了几个应用在大国重器上的项目。

能成为配套商,我们认为,这与泛锐熠辉处在超高温材料的工程化领域第一梯队有很大关系。


集中力量,提前完成2700件订单交付任务

2.大河报·大河财立方:承接这一项目,对泛锐熠辉来说有难度和压力吗?

吴恒:对于我们来说,这都是积累了多年的成熟技术。从技术角度而言,我们是没有压力的,主要的难度和压力在工期上。

北京冬奥会和冬残奥会火炬的外壳高温部件订单有2700件,但从火炬设计图确认到最终的产品交付,只有一年时间。而这个过程中,还要去掉原理图、样件、实验等阶段所占用的时间。

具体来说,我们6月份生产出首个样件,接着是3个月的实验阶段,从9月中旬下单到11月底交付,留给我们的生产时间其实只有两个多月。行业人士都知道,陶瓷基复合材料的生产周期比较长。因而对我们来说,最大的困难就是在生产周期上。

这个过程中,我们基本上要停下所有的订单,保质保量保交期。那段时间人员昼夜轮转,设备24小时不歇,以高标准严要求对待每一道生产工艺,以匠心打磨每一件产品。

最终,在项目所有员工的努力下,提前完成了交付任务。


对行业来说,传递火炬作为主火炬是一个重大突破

3.大河报·大河财立方:当你看到北京冬奥会开幕式主火炬点燃的那一刻,有什么样感受?

吴恒:作为项目负责人,让我最激动的是看到冬奥会将传递火炬作为了主火炬的那一幕。

对我们行业来说,这是一个重大突破。因为陶瓷基复合材料之前的应用方向是在航空航天领域,都是短时间的使用。而将使用这一材料的火炬作为主火炬,充分证明了它具备在某些条件下使用,特别是能实现长时间使用的性能,对我们来说这是让人比较振奋、激动的事情。

对泛锐熠辉来说,能参与到冬奥会这项全世界瞩目盛会的历史任务中去,让我们非常自豪。开幕式当晚,员工群彻底“沸腾”了。我们也得到了来自社会上的对公司的广泛关注和充分认可,当天晚上就有客户打来电话表明了合作意向,目前已经实现正式的对接。


使用微火火炬,是我们也未曾想到的

4.大河报·大河财立方:作为配套单位,你们知道北京冬奥会会使用微火火炬吗?

吴恒:作为配套商,我们会根据火炬验证单位的反馈进行一些调整,但使用微火火炬是我们也没有想到的,因为传统的方式都是用传递火炬来点燃最后的大火炬。这个变化非常精彩。

责编:杨志莹 | 审核:李震 | 总监:万军伟

关键词: 科技

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